1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái
Nguyên
h tt p
://ww w .l r c
-
t nu . e
d
u . v
n
1.
Đặt
vấn
đ
ề
MỞ
ĐẦU
Ngô cùng với lúa mỳ và lúa
nƣớc
là 3 cây
l
ƣ
ơ
ng
triệu tấn, lúa
nƣớc
547,2 triệu tấn, năm 2006 sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô
toàn thế giới
là
692 triệu tấn (Theo FAO -2006) [28]. Đến năm 2007 theo USDA, diện
tíc
h
ngô đã
vƣợt
qua lúa
n
ƣ
ớc
,
với 157 triệu ha, sản
l
ƣ
ợ
ng
đạt kỷ lục với
766,2
triệu tấn (Theo FAOSTAT, USDA 2008) [36]. Nguyên nhân chính
dẫn
đ
những năm gần đây, cùng với sự phát triển khoa học công nghệ
nó
i
chung
v
à
trong ngành nông nghiệp nói riêng, việc ứng dụng các tiến bộ
khoa học
kỹ
thuật vào sản xuất cây
l
ƣ
ơ
ng
thực đã mang lại
n
hững kết quả
to lớn, đảm
b
ả
o
đƣợc
an ninh
l
ƣ
ơ
ng
thực trên toàn thế
g
iới
ời
dân
khu
v
ực
Đông Nam Phi , Tây Phi, Nam Á. Ngô là thành phần quan trọng
nhất
t
rong
thức ăn chăn nuôi. Hầu
nhƣ
70% chất tinh trong chăn
nuô
i là
tổng hợp
từ
ngô, 71% sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô trên thế giới
đƣợc
dùng cho chăn
nuô
i. Ở các
n
ƣ
ớc
phát triển phần lớn sản
a
khoảng trên 670 loại sản phẩm từ ngô bằng công nghiệp
l
ƣ
ơ
ng
thực,
t
h
ực
phẩm, công nghiệp nhẹ và
dƣợc
phẩm (Ngô Hữu Tình, 1997)
[15].
Trong những năm gần đây, khi mà đời sống con
ng
ƣ
ời
ngày một
n
â
ng
cao thì nhu cầu sử dụng ngô làm thực phẩm ngày càng lớn.
Ng
ƣ
ời
ta sử
dụng
bắp ngô bao tử làm rau cao cấp, các loại ngô nếp, ngô
đ
hộp làm thực phẩm xuất khẩu, việc xuất khẩu các loại ngô thực
phẩm
ma
ng
lại hiệu quả kinh tế đáng kể cho một số
nƣớc nhƣ
Thái
lan, Đài
L
o
a
n
Ngoài sản phẩm chính, thân cây ngô còn là nguồn thức ăn
xanh đáng kể
c
ho
gia
sú
c
.
Với ngô nếp, nhờ tinh bột có thành phần chủ yếu là Amylopectin,
c
ó
giá trị
d
inh
d
ƣ
ỡ
ng
ng
đặc biệt của
nó.
Vĩnh Phúc là tỉnh đồng bằng nằm ở đỉnh của tam giác châu thổ
Bắc
bộ, có vị trí địa lý thuận lợi, Vĩnh Phúc đã
đƣợc
Chính phủ xác định
là
m
ộ
t
trong 8 tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ; là vùng trọng
đ
iểm
phát triển công nghiệp của các tỉnh phía Bắc. Trong những năm gần
đây,
do
tốc độ phát triển Đô thị hoá, Công nghiệp hoá của Vĩnh Phúc diễn
ra
qu
á
nhanh, trong một thời gian ngắn
d
iện tích đất trồng trọt của Vĩnh
Phúc đã
b
ị
giảm rất nhiều. Năm 1997 khi mới tách tỉnh, Vĩnh Phúc có tổng
diện tích
hộ
i ở vùng nông thôn. (Nguồn: Niên giám
thống kê
V
ĩ
nh
Phúc, 1998-2007)
[19].
Chính vì vậy, việc xây dựng cơ cấu cây trồng hợp lý là nhiệm vụ
r
ất
cần thiết trong giai đoạn hiện nay, nhằm nâng cao năng suất, chất
l
ƣ
ợ
ng
nông sản, đầu ra sản phẩm, nâng hệ số sử dụng đất và cuối cùng là
giá
t
r
ị
kinh tế cao trên một đơn vị
d
iện tích. Với ngô nếp là cây đã đƣợc
nông
d
â
n
Vĩnh Phúc chọn trồng ở nhiều
đ
tài:
«
Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, năng suất và chất lượng một
số
giống ngô nếp lai tại tỉnh Vĩnh Phúc
»
.
2.
Mục tiêu
-
y
ê
u
c
ầu
của
đề
tà
i
2.1. Mục
tiê
u
- Xác định
đƣợc
những đặc điểm nông
s
i
lai có triển vọng trong điều kiện vụ xuân và vụ đông
2007.
- Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của
các
giống ngô nếp
lai
- Nghiên cứu khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống ngô nếp
lai
.
- Phân tích hàm
l
ƣ
ợ
ng
Prôtêin,
A
m
y
l
op
ecti
n
- Đánh giá chất
l
ƣ
ợ
ng
giống (độ dẻo,
hƣơng
thơm và vị
nhƣ
t
ro
ng
n
ƣ
ớc
đã khẳng định giống cây
t
rồ
ng là một trong những nhân tố quyết
đ
ị
nh
đến năng suất, chất
l
ƣ
ợ
ng
và hiệu quả của sản xuất nông nghiệp.
Nhờ
c
ó
bộ giống cây trồng phong phú đa dạng chúng ta đang thực hiện
c
huy
ể
n
đổi cơ cấu cây
t
ại
ho
á
nô
ng nghiệp và
nô
ng
t
hôn.
Sản xuất nông nghiệp là đòn
b
ẩy thúc đẩy các ngành khác
ph
át
triển
nhƣ
ngành
c
hăn
nuô
i, công nghiệp chế
b
iế
n
do vậy tăng năng
su
ất
,
chất
iệt là việc
s
ử dụng
g
i
ố
ng. Do vậy, để có
g
i
ố
ng mới
phù hợp
v
ới
điều kiện
s
inh thái của từng
đ
ịa
p
h
ƣ
ơ
ng
tr
ƣ
ớc
thì khi
b
ất
t
hu
ậ
n.
Vài năm trở lại
đ
ây do áp dụng các tiến bộ
kho
a học kỹ thuật
v
ề
g
i
ố
ng cây trồng,
c
ác nhà
kho
a học Việt Nam
đ
ã
c
họ
n tạo
đƣợc
rất
nh
iề
đƣợc
nhu cầu
c
ủa thị
t
r
ƣ
ờ
ng
tiêu
d
ùng. Do vậy một số nhà
c
họ
n g
i
ố
ng đã bắt đầu chuyển sang
h
ƣ
ớ
ng
tạo
g
i
ố
ng nếp lai và thu
đƣợc
m
ộ
g
i
ố
ng mới khác có triển vọng đang cần
đƣợc
khảo
nghiệm và
t
rồng
thử nghiệm ở các vùng
s
inh thái khác nhau
đ
ể
đƣa
vào
sản xuất đại
t
r
à
.
1.2.
Tình hình
sản
xuất và
ngh
iê
n
cứu ngô trên
thế
ến 20 tạ/ha,
nh
ƣ
ng
đ
ến
n
ăm
2004 đã đạt
49,
9 tạ/ha
(FAOS
T
AT, 2004) [28]. Năm 2007 theo
US
DA,
diện tích ngô đã
vƣợt
qua lúa
n
ƣ
ớc
,
với 157 triệu ha, năng
s
uất
49,
0
triệu tấn
;
năm 2007
d
iện tích là 153,7 triệu ha,
n
ăng suất 41 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
ng
626,
7
triệu tấn. Còn lúa mỳ, năm 1961 có diện tích là 200,88
triệu ha,
n
ă
ng
suất
10,
9 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
ng
219,
22 triệu tấn và năm 2007
ố
ng cây
t
rồ
ng mà ngô là
đố
i
t
ƣ
ợ
ng
thành công
đ
iển hình trong số
các
cây trồng lƣơng thực, đồng thời
khô
ng ngừng
cải thiện
b
iện pháp
kỹ
thuật
c
anh tác (TS.Phan Xuân Hào, 2008)
[3].
Năm
NGÔ LÚA MÌ LÚA N
Ƣ
ỚC
ƣ
ợng ngô, lúa mì, lúa
nƣớc
thế giới 1961-2007
Nguồn: FAOSTAT(1961-2006), USDA(2007)
[28],
[36].
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
1961 2004 2005 2006
2007/08
D.
t
ích
(
t
riệu
ha)
N.suất
(
t
bƣớc
nhảy vọt về năng suất, song lúc đầu nó chỉ phát
huy hiệu quả ở
Mỹ
và các
nƣớc
có nền công nghiệp phát triển. Còn đối
với các
nƣớc
đang
ph
át
triển ngô lai không phát huy tác dụng cho đến
những năm
80
của thế kỷ
t
r
ƣ
ớc
.
Hiện nay, Mỹ là
nƣớc
có diện tích và sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô lớn nhất thế giới
v
al
,
2005) [33], ở Mỹ chỉ còn 48% giống ngô đƣợc sử dụng là
đƣợc
chọn tạo
t
h
e
o
công nghệ truyền thống, còn lại 52% là bằng công nghệ sinh học (nhiều
h
ơ
n
năm 2004 là 5%), trong đó có những bang có diện tích ngô lớn
nhƣ
Iowa, tỷ
lệ
này là 60%.
Nƣớc
có năng suất ngô cao nhất thế giới hiện nay là
Israel với
160
tạ/ha, sau đó là Bỉ 122,0 tạ/ha, ChiLê 110,0 tạ/ha, Tây Ban
Nha
99
tạ/ha (FAOSTAT, 2004)
[28].
Trung Quốc là
nƣớc
có diện tích ngô đứng thứ hai trên thế giới,
ƣớc,
4% là các loại giống khác (S.K. Vasal, et
al
.,
1999) [39]. Cũng trong năm 2004 diện tích ngô của ấn Độ là 8 triệu ha,
n
ă
ng
suất bình quân là 25,0 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
ng
là 14 triệu tấn. Ở Thái Lan
diện
tíc
h
ngô 2004 là 1,13 triệu ha, năng suất bình quân là 36,2 tạ/ha.
Indonesia
d
iệ
n
tích ngô lớn nhất ở khu vực, năm 2004 với diện tích 3,35
triệu ha, cho
n
ă
ng
suất bình quân 33,9 tạ/ha và sản
l
ƣ
Những năm gần đây, việc nghiên cứu chọn ra những dòng đơn
bội
k
é
p
(Double
h
a
p
l
o
id), bằng nuôi cấy invitro đã giúp cho công việc
chọn tạo
dòng
thuần một cách nhanh chóng, tiết kiệm đƣợc hơn nửa thời
gian so với
v
iệc
tạo dòng bằng các
phƣơng
pháp thông
t
h
ƣ
ờ
ng.
Tạo dòng
thuần bằng phƣơng pháp invitro có thể dựa vào kỹ thuật nuôi cấy một trong
ba bộ phận sinh
s
o
phấn là một trong những
h
ƣ
ớ
ng
nghiên cứu tạo dòng thuần có nhiều
t
r
iể
n
vọng, phƣơng pháp này cho kết
quả khá ổn định và có hiệu quả, tuy
nh
iê
n
còn phụ thuộc vào từng giống,
Viện Di Truyền Nông nghiệp đã phát
t
r
iể
n
các phƣơng pháp khác để tạo
dòng thuần,
nhƣ
phƣơng pháp
nuô
i cấy
no
ã
n
nhất ở Mỹ, chiếm đến 52% tổng diện tích ngô (Ming –
Tang Chang và
c
s,
2005) [33]. Ở Đông Nam Á, Philipin cũng đã sử dụng ngô chuyển gen từ
mấ
y
năm gần đây. Theo Vũ Đức Quang và cs, hiện nay ở Việt Nam cũng
đã
t
rồng
ngô, lúa và bông biến đổi gen ở một số địa phƣơng (Vũ Đức
Quang và
c
s,
2005)
[9].
Hình
1.2
: Sự phát
triể
n của cây trồng
biế
n đổi
gie
n
trê
n thế giới. (Nguồn: w w
chƣơng
trình ngô
lai
của CIMMYT
đƣợc
tiến hành với mục tiêu phát triển
các vật liệu mới phục
vụ
chọn tạo giống lai, tích luỹ và công bố KNKH và các nhóm
ƣu
thế lai của
các
vật liệu nhiệt đới và cận nhiệt đới mà CIMMYT đã có, đồng thời tiến
hành
tạ
o
dòng thuần. Gần đây, CIMMYT đẩy mạnh chƣơng trình tạo
giống ngô
c
h
ất l
ƣ
ợ
ng
Prôtêin cao và đã đạt
đƣợc
những kết quả quan
t
rọng
1.3.
i
ố
ng ngô đá và
ngô
n
ế
p
địa phƣơng, nên năng suất thấp. Năng suất ngô Việt Nam những
năm
1960
chỉ đạt trên 1 tấn/ha, với
d
iện tích hơn 200 nghìn ha và sản
l
ƣ
ợ
ng
h
ơ
n
400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phƣơng với kỹ thuật canh tác
lạc
hậu. Từ giữa những năm 1980 trở lại đây, nhờ hợp tác với Trung tâm
Cải
tạ
o
Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã
đƣợc đƣa vào trồng ở
nƣớc
quy
ƣớc
: LS3, LS5, LS6, LS7, LS8, Nhờ việc
sản xuất giống dễ dàng,
g
iá
giống rẻ, con lai có năng suất cao và thích
ứng rộng, các giống lai không
quy
ƣớc
đã đƣợc
ngƣời
trồng ngô chấp nhận
và nhanh chóng mở rộng
d
iện
tíc
h.
Đây cũng là
bƣớc
chuyển tiếp quan
trọng từ giống lai không quy
ƣớc
s
a
ng
giống lai quy
ƣớc.
Nhờ chính sách
đổi mới, sự quan tâm đầu
ng
à
y
nhƣ
: LVN4, LVN12, LVN17, LVN22, VN8960,
MB069 , Các giống
ng
ắ
n
ngày : LVN9, LVN20, LVN24, LVN25,
LVN99 ngoài ra các giống của
các
Công ty giống cây trồng
nƣớc
ngoài
cũng đƣợc đƣa vào trồng ở
nƣớc
ta
góp
phần quan trọng trong việc phát
triển ngô lai trong thời gian
qu
a
.
Năm 1991,
d
iện tích
t
rồ
ng
d
iện tích trồng bằng giống lai
là
84%
(Phạm Đồng Quảng và cs, 2005 ;
T
rung tâm khuyến nông quốc
gia,
2005)
[12], [23], năm 2007
g
i
ố
ng lai đã chiếm
kho
ảng 95% trong số
hơn 1
t
r
iệ
u
ha. Để đạt đƣợc thành quả đó trong thời gian qua là nhờ
những tiến bộ
v
à
việc chọn đƣợc
nguồ
n nguyên liệu ban đầu phù hợp
cho việc tạo
dòng
so
với trung bình thế giới (11/32 tạ/ha) ;
năm 1990 bằng 42%
(15,5
/
37
tạ/ha) ; năm 2000 bằng 60% (25/42
tạ/ha) ; năm 2005 bằng 73%
(36
/
49
tạ/ha) và năm 2007 đã đạt 81,0%
(39,
6/49 tạ/ha). Năm 1994,
s
ản
l
ƣ
ợ
ng
ngô Việt Nam
vƣợt
ng
ƣ
ỡ
ng
1
triệu tấn, năm 2000
vƣợt
ng
v
ƣ
ợt
ng
ƣ
ỡ
ng
4 triệu tấn -
4.
250.
900 tấn. (TS. Phan Xuân Hào, 2008)
[3].
Hình 3 D ện ch năng suấ sản
ƣợng
ngô V ệ Nam 1961 – 2005
Hình 3: Diện tích, năng suất sản
l
ƣ
ợ
ng
ngô Việt Nam từ 1961 -
2005
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam từ nă m1961 – 2007
Năm 1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007
Diện tích (1000 ha) 260,20 267,0 432,0 534,6 730,2 1052,6 1072,8
Sản l
ƣ
ợng (1000
ạ/
h
a
)
Hình 1.3 : Diện tích, năng suất, sản l
ƣ
ợng ngô ở Việt
Nam
1.4. Tình hình sản xuất và
ngh
iê
n cứu ngô ở Vĩnh
P
hú
c
Vĩnh Phúc - cửa ngõ Tây Bắc của Thủ đô Hà
Nộ
i, thuộc vùng
C
h
â
u
thổ sông Hồng là một trong 8 tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng
đ
iểm phía
Bắc
.
Vĩnh Phúc nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa,
nh
vùng
s
inh thái rõ rệt: đồng
b
ằng, trung du và miền núi hết
sức thuận
tiệ
n
cho phát triển nông - lâm nghiệp, thủy sản, công nghiệp và du
lịc
h -
d
ịc
h
vụ. Một trong những
ƣu
thế của Vĩnh Phúc so với các tỉnh xung quanh
H
à
14
Nộ
i là có
d
iện tích đất đồi khá lớn của vùng trung du, có đặc tính cơ lý
t
ố
t
thuận tiện cho việc xây dựng và phát triển công
ngh
ng lúa lai
B
ồ
i tạp sơn
t
h
a
nh, Q.
ƣ
u1,
HT1, N97…; ngô lai LVN4, LVN10, MX2,
VN2, P60,
P11,
HQ2000,…Với những thuận lợi trên dẫn đến năng suất,
sản
l
ƣ
ợ
ng
lƣơng thực của Vĩnh Phúc đƣợc tăng lên rõ rệt. Năm 1998
d
iện tích trồng ngô
là
19.
802,5 ha, năng suất là
26,
03 tạ/ha, sản
l
ƣ
ợ
51.
609,
1
tấn (Cục Thống kê tỉnh Vĩnh Phúc, 1998-2008) [19]. Tình hình
sản
xu
ất
ngô của Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 - 2007 đƣợc trình bày ở bảng
1.
3.
Bảng 1.3: Sản xuất ngô của Vĩnh Phúc giai đoạn 1998 –
2007
Năm 1998 1999 2001 2005 2007
Diện tích (1000 ha) 19,8025 20,8744 14,9427 16,4900 15,2418
Sản l
ƣ
ợng (1000 tấn) 51,547 60,2983 48,3932 61,7483 51,6091
Năng suất (tạ/ha) 26,03 28,75 32,4 37,45 33,86
Nguồn: Cục thống kê tỉnh Vĩnh Phúc (1998 - 2007
)[19].
15
hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
h tt p
://ww w .l r c
-
d
u . v
n
Hình 1.4 : Diện tích, năng suất, sản l
ƣ
ợng ngô Vĩnh Phúc 1998-2007
1.5. Ngô nếp, nguồn gốc, phân loại và đặc
t
í
nh
Ngô nếp (Zea mays L.subsp. Ceratina
K
u
le
sh
), là một trong
nh
ữ
ng
lo
ài
p
hụ chính của
l
o
ài Zea mays L. Hạt ngô nếp nhìn bề ngoài tƣơng
tự
nếp chứa gần
nhƣ
100% amylopectin,
t
ro
ng khi ngô
t
h
ƣ
ờ
ng
chỉ chứa
75%
amylopectin và 25% amyloza. Amylopectin là dạng của
tinh bột có
cấ
u
trúc phân tử gluco phân nhánh dựa trên liên kết
α.
1-4 và
α.
1-6,
ng
ƣ
ợc
lại am
y
l
o
gen lặn đó là gen wx. Gen wx là gen lấn át
gen khác để tạo tinh bột
d
ạ
ng
nhỏ
(P
eter
T
ho
mpson, 2005) [34].
T
heo
Fergason, 1994 ; Garwood
v
à
Creech, 1972 ; Hallauer, 1994 [27], [29],
[30], thì gen wx nằm ở locus
5S-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái
Nguyên
h tt p
://ww w .l r c
-
t nu . e
d
ời
ta thấy rằng đó là kết quả của một đột biến thông
th
ƣ
ờ
ng
của
các
giống ngô răng ngựa biểu hiện gen Wx và gắn liền với
các điều kiện
tr
ồng
trọt không bình
th
ƣ
ờ
ng
đột biến thành gen lặn wx,
chúng có thể xuất hiện
ở
các vùng khác nhau của trái đất (Grebensc 1954,
dẫn theo Nguyễn Thị
Lâm
,
1997)
[8].
Theo James L. Brewbaker (Brewbaker, 1998) [31], quá trình chọn
lọc
tự nhiên đã tạo ra những đột biến
nhƣ
[38].
1.6. Tình hình nghiên
c
ứu
và sử dụng ngô nếp trên thế giới và ở Việt
Nam
1.6.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng ngô nếp trên thế
g
iới
Theo Tomob, để chọn giống ngô nếp
ng
ƣ
ời
ta dùng vật liệu ban
đ
ầu
từ các giống ngô nếp địa phƣơng của Trung Quốc, ngô nếp Cracnoda
ho
ặc
nguồn ngô nếp đột biến tự nhiên hay đột biến nhân tạo
nhƣ
là
donor.
Từ
nguồn vật liệu chọn lọc ban đầu, thông qua tự phối và chọn lọc
cá thể
d
ựa
vào nội nhũ nếp và các đặc tính nông học khác để tạo dòng nếp
thuần.
r
a
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái
Nguyên
h tt p
://ww w .l r c
-
t nu . e
d
u . v
n
khá nhiều dòng và giống nếp lai mới, chúng đƣợc trồng cách ly với các
loại
ngô khác (Tomob, 1984)
[40].
Ngô nếp đƣợc trồng nhiều nhất ở Mỹ,
nh
ƣ
ng
phần lớn diện tích
đƣợc trồng ở miền trung
I
lli
no
ngô nếp thƣơng
mại
(Sprague, G.F. et al, 1988) [35]. Ở bang Ohio việc
chọn lọc giống lai
của
những dạng ngô đặc biệt rất phức tạp vì thiếu
những dạng ngô làm
đ
ối
chứng. Cả 2 dạng giống lai có hàm
l
ƣ
ợ
ng
lizin
cao và ngô nếp đã đƣợc đƣa ra những năm qua
nh
ƣ
ng
không có số liệu về
amyloza cao và dầu cao.
Tiềm
năng năng suất hạt của những giống lai đặc
biệt này nhìn chung là thấp
h
ơ
n
so với ngô tẻ. Những giống nếp lai mới đã
đƣợc báo cáo là có khả năng
cạ
ƣ
ờ
ng
Đại học Illinois, gần đây đã có một
số
giống nếp lai
đ
iển hình cho năng suất cao hơn những giống ngô lai
t
hông
th
ƣ
ờ
ng
(College of AgricuIture of
I
lli
no
is, 2003)
[26].
Theo thông tin từ hội nghị ngô châu Á lần thứ 9 tại Bắc Kinh
–
T9/2005, Trung Quốc đã tạo ra khá nhiều giống ngô nếp lai cho năng
su
ất
cao và chất
l
ƣ
ợ
ng
Copyright: Tài liệu đại học ©